Vad är Tangential Acceleration?

Många föremål färdas i en cirkulär rörelse. Dessa inkluderar skridskoåkare, bilar och planeter. I slutet av 1600-talet studerade Isaac Newton cirkulär rörelse och definierade flera nya egenskaper hos dessa system. Tangentialacceleration är en av komponenterna han härledde, bland många andra.
Newton observerade att ett föremål en gång i rörelse kommer att färdas i en rak linje om inte en yttre kraft appliceras. Ett föremål som färdas i en cirkulär bana utsätts för en kraft som antingen drar eller trycker mot cirkelns mitt, som kallas normal- eller centripetalkraften. Ingen av dessa krafter finns längs den krökta banan. De står kontinuerligt i rät vinkel mot varandra.

I linjär rörelse kommer ett föremål när det väl sätts i rörelse att förbli i rörelse om det inte påverkas av en annan kraft. Ytterligare energi behövs inte. Detta gäller inte för cirkulär rörelse.
Objektet som rör sig i en cirkel med en konstant hastighet, mätt i varv per minut, har en konstant tangentiell hastighet och en konstant vinkelhastighet. I linjär rörelse, när hastigheten är konstant, är accelerationen noll. Den tangentiella accelerationen är positiv. Energi krävs för att hela tiden ändra riktning.

Tangentiell acceleration är lika med tangentiell hastighet i kvadrat, dividerat med radien. Den beräknas också av radien gånger vinkelhastigheten i kvadrat. Två observationer kan göras om tangentiell acceleration från dessa ekvationer. Linjär acceleration är en faktor för endast hastighet, medan tangentiell acceleration är en hastighetsfaktor i kvadrat. Känslan av hastighet är mycket starkare i en svängande bil än en som rör sig med samma linjära hastighet i linjär riktning.

Den tangentiella accelerationen är en faktor för radien. När radien blir större blir tangentiell acceleration mindre för samma vinkelhastighet. Uttryckt på ett annat sätt, när radien blir mindre, utan ytterligare energiinmatning, ökar vinkelhastigheten.

Människor drar fördel av rörelselagarna som tillämpas på cirkulära eller krökta banor dagligen. Skickliga förare saktar först ner farten och håller sedan gaspedalen lätt inkopplad under snäva svängar. Den extra energin gör att hjulen rullar framåt istället för att sladda i sidled.

Sladd uppstår när centripetalkraften som matar den tangentiella accelerationen minskar. Skridskoåkare stoppar sina armar och fria ben nära kroppen för att snurra snabbare. Flera rymduppdrag har använt månens eller andra himlakroppars gravitationskraft för att accelerera rymdkapseln till en önskad krökt bana.